2023學年完整公開課版共價鍵

醫(yī)用化學共價鍵自然界最常見的小分子有哪一些？H2、O2、H2O、CO2、NH3、CH4。它們是通過什么作用構成的呢？吉爾伯特·牛頓·路易斯（GilbertNewtonLewis，1875－1946）美國物理化學家H×.H+H×.H→.+→O××××××..O...O.O××××××.....通過共用電子對形成的化學鍵稱為共價鍵。用電子式表示H2的形成H?H電子式結構式用電子式表示O2的形成O=O電子式結構式共價分子路易斯學說

1916年路易斯提出了原子之間共有電子對成鍵的概念為什么皆帶負電荷的兩個電子不相斥，反而互相配對呢？ClClNNCl—ClN≡N用電子式表示Cl2的形成用電子式表示N2的形成路易斯學說一二三配位鍵共價鍵的形成共價鍵的特點共價鍵的類型四穩(wěn)定態(tài)HH↑↑原子間通過原子軌道重疊所形成的化學鍵，稱為共價鍵。兩氫原子靠近，由自旋方向相反的單電子配對，原子軌道重疊，核間電子云密度增大，系統(tǒng)能量降低，形成穩(wěn)定共價鍵。以H2分子形成為例一、共價鍵的形成1.飽和性

基態(tài)原子的未成對電子數(shù)是一定的，因此它能形成的共價鍵數(shù)也是一定的。例如：F:1S22S22P5N:1個單電子3p1s2s

2Px

2Py

2Pz二、共價鍵的特點2.方向性s軌道與p軌道的三種重疊示意圖共價鍵在形成時，原子軌道重疊總是盡可能沿著原子軌道最大限度的重疊方向進行，成鍵電子的原子軌道重疊程度越大，共價鍵越穩(wěn)定。ZXZXZX問題：下列原子軌道以何種方式重疊可形成穩(wěn)定的共價鍵？二、共價鍵的特點練習：HCl分子的形成，以下列何種的方式重疊為有效成鍵？按成鍵重疊數(shù)目：單鍵雙鍵三鍵按成鍵重疊方式：σ鍵π鍵三、共價鍵的類型1.σ鍵原子軌道沿著鍵軸方向以“頭碰頭”方式發(fā)生重疊形成的共價鍵稱為σ鍵。能形成σ鍵的原子軌道有：s~s、s~px、px~px。特點：成鍵方式以“沿鍵走，頭碰頭”方式發(fā)生軌道重疊，重疊程度大，比較穩(wěn)定，不易斷裂，化學活性弱。三、共價鍵的類型特點：成鍵方式以“肩并肩”方式發(fā)生軌道重疊，重疊程度小，不能旋轉，不太穩(wěn)定，故化學反應中易發(fā)生斷裂。2.π鍵原子軌道在鍵軸平面上下方以“肩并肩”方式（平行）發(fā)生重疊。能形成π共價鍵的原子軌道有：py~py、pz~pz鍵型σ鍵π鍵成鍵方向沿著鍵軸方向“頭碰頭”平行或“肩并肩”電子云形狀軸對稱鏡像對稱（平面對稱）鍵牢固程度強度大，不易斷裂，穩(wěn)定、不活潑強度小，易斷裂，不穩(wěn)定、活潑成鍵判斷規(guī)律可以單獨存在，共價單價是σ鍵與σ鍵共存，共價雙鍵一個σ鍵，另一個是π鍵；共價叁鍵一個σ鍵，另兩個是π鍵；σ鍵與π鍵的對比

例如，N2分子的形成，兩個N原子以一個σ鍵和兩個π鍵結合，形成共價叁鍵，N2分子的結構可表示為N≡N。結論：原子軌道重疊形成共價鍵時，首先以“頭碰頭”最大程度重疊產生σ鍵，其次以“肩并肩”側面重疊形成π鍵。σ鍵可以單獨存在，而π鍵不能單獨存在，只能與σ鍵共存于雙鍵或叁鍵中。穩(wěn)定性是：σ鍵﹥π鍵共價鍵形成時，共用電子對僅由一個原子單獨提供，這樣形成的共價鍵稱為配位共價鍵，簡稱配位鍵。例如NH4+，配位鍵的形成條件：提供共用電子對的原子價電子層有孤對電子；接受共用電子對的原子價電子層有空軌道。配位鍵用“→”表示，從孤對電子的提供者指向接受者。形成條件：成鍵原子一方提供孤對電子，另一方提供空軌道。四、配位鍵價鍵理論簡明地描述了共價鍵的成鍵本質與特點:自旋方向相反的單電子配對,原子軌道發(fā)生空間上的最大可能的有效重疊。這樣形成的共價鍵具有方向性與飽和性的特點。根據(jù)原子軌道重疊的方式的不同分為：σ鍵、π鍵。σ鍵成鍵方式是“沿